La struttura superiore del ponte ad arco in acciaio è composta principalmente da anello ad arco, tirante (o colonna ad arco), tirante, trave del ponte e altri componenti.

Per le strutture con appoggio superiore e centrale, è necessario impostare controventi diagonali o controventi a forbice tra le colonne superiori della sede dell'arco e i controventi a forbice tra il piede dell'arco e la nervatura dell'arco della prima fila di colonne vicino al piede dell'arco, in modo da garantire l'integrità relativa del ponte trasversale e longitudinale della nervatura dell'arco.

1. Secondo la struttura della forma di classificazione:
   • Secondo la forma della sezione dell'anello ad arco principale: arco a cassone in acciaio, arco a tubo in acciaio, arco a traliccio in acciaio
   • Secondo la posizione spaziale delle due nervature dell'arco: nervature dell'arco parallele, nervature dell'arco a cestello, nervature dell'arco a farfalla
   • Secondo la posizione del sistema di carreggiata: ponte ad arco con appoggio superiore, con appoggio centrale e con appoggio inferiore
   • Secondo la disposizione della classificazione del braccio: braccio verticale parallelo, braccio inclinato, braccio a rete
2. Secondo la classificazione del sistema strutturale:

   I ponti ad arco in acciaio hanno sia ponti ad arco a sistema composito che ponti ad arco a sistema semplice. Esistono diversi tipi di ponti ad arco a sistema combinato, come l'arco a tirante, l'arco a perdente, l'arco di Lange e altri ponti ad arco a sistema combinato.

   • Ponte ad arco a sistema semplice: solo l'anello ad arco è il componente principale della forza
   • Ponte ad arco a sistema combinato: combinazione trave carreggiata e arco, forza comune

L'arco in acciaio può essere progettato in arco a traliccio, arco a cassone, arco a piastra. Molti ponti ad arco a traliccio sono costruiti in paesi stranieri e in Cina sono stati costruiti più di dieci ponti ad arco a cassone in acciaio. Il ponte ad arco a traliccio è una forma importante di ponte ad arco rigido con grande luce.

L'arco principale del ponte ad arco a traliccio lungo la direzione della luce: altezza uguale, altezza variabile.

I parametri di progettazione complessivi del ponte ad arco a traliccio in acciaio a lunga campata sono:

• Disposizione del traliccio della nervatura dell'arco
• Asse dell'arco
• Rapporto di campata vettoriale
• La selezione dell'altezza della volta e del piede dell'arco
• Condizioni al contorno
• Forma della sezione della barra
• Area della sezione della barra

La nervatura dell'arco a traliccio può essere divisa in traliccio Pratt, traliccio Warren, traliccio K, sottotraliccio e altre forme in base alla classificazione del telaio del traliccio principale.

• Le proprietà meccaniche del traliccio di tipo K sono le migliori
• Economico, traliccio di tipo W con la minor quantità di acciaio
• Costruzione strutturale ed estetica, il traliccio di tipo P presenta vantaggi

1. Nervatura dell'arco

   I membri portanti principali della struttura sopportano principalmente la pressione assiale, ma sopportano anche parte del momento flettente e i membri a compressione eccentrici sono principalmente compressi.

   Secondo la forma della sezione è divisa in: cassone, tubo, tipo a traliccio. La nervatura dell'arco a traliccio è leggera, ha una maggiore capacità di campata e una buona economia.

2. Braccio

   È un componente di trasferimento della forza, che trasferisce il carico dell'impalcato alla nervatura dell'arco del membro portante, il braccio è principalmente un membro di trazione assiale.

   Il braccio rigido è realizzato in tubo d'acciaio multiuso o acciaio profilato e può resistere alla pressione. Il braccio flessibile è realizzato in fascio di filo d'acciaio ad alta resistenza o trefolo d'acciaio, che può essere solo allungato, comodo da costruire e di bell'aspetto.

   Disposizione in elevazione del braccio: la spaziatura del braccio è la lunghezza della campata della trave longitudinale della carreggiata e di solito assume una spaziatura uguale.

   Secondo la sua disposizione nel piano dell'arco, il braccio è diviso in: braccio verticale parallelo, braccio inclinato, braccio a rete. In base alla quantità di posizionamento, il braccio è anche diviso in braccio singolo, braccio doppio.

3. Barra di collegamento (trave)

   Per l'arco senza spinta, la spinta dell'arco è sopportata dalla barra di collegamento e la barra di collegamento sopporta la trazione assiale maggiore.

   Diviso in: barra di collegamento rigida, barra di collegamento flessibile.

4. Controvento

   Per garantire la rigidità trasversale e la stabilità delle due nervature dell'arco e resistere alle forze orizzontali trasversali che agiscono sulle nervature dell'arco, sull'impalcato del ponte e sul braccio, è necessario impostare i supporti trasversali.

   Il controvento può migliorare notevolmente la rigidità fuori piano e la rigidità torsionale dell'intero ponte, ma fondamentalmente non migliora la rigidità in piano.

   Requisiti di base:

   La forma strutturale del controvento: quelle comuni sono "controvento a una parola", "controvento a forma di K", "controvento a forma di X", "controvento a forma di metro".

   La posizione del controvento corrisponde alla posizione del punto di sollevamento ed è simmetrica alla disposizione dispari del tetto dell'arco.

   L'arco è generalmente impostato "supporto a una parola" e le nervature dell'arco vicino a 1/4L sono generalmente impostate "supporto a forma di K".

   Il ponte largo a lunga campata è solitamente dotato di "supporti a forma di metro" sul tetto dell'arco e "supporti a forma di K" su entrambi i lati.

   È disposto sulla sezione dell'arco al di fuori dell'ambito dell'altezza libera del pavimento del ponte. La larghezza del controvento non deve essere inferiore a 1/15 della lunghezza.

5. Colonna ad arco

   La colonna di supporto viene utilizzata per la parte di appoggio superiore del ponte ad arco con appoggio superiore o del ponte ad arco con appoggio centrale ed è la struttura di trasferimento della forza tra il sistema del pavimento del ponte e la nervatura dell'arco principale.

I principali parametri di progettazione del ponte ad arco a traliccio in acciaio a lunga campata sono i seguenti: rapporto tra campata e trave, selezione dell'asse dell'arco, scelta della volta e dell'altezza dell'arco.

Rapporto di campata di elevazione: Principalmente in base alla topografia del sito del ponte, alle condizioni geologiche, ai requisiti di altezza libera del ponte e ad altri fattori da determinare. L'intervallo comune del rapporto di campata della nervatura dell'arco è 1/4~1/7, il rapporto di campata del ponte ad arco a traliccio in acciaio è solitamente 1/4~1/5. Minore è il rapporto di campata, maggiore è la spinta orizzontale del piede dell'arco. Quando le condizioni geologiche sono scarse, è possibile utilizzare un rapporto vettoriale maggiore per ridurre la spinta orizzontale.

Asse dell'arco: L'asse dell'arco ideale è coerente con la linea di pressione sull'arco e la sezione sopporta solo la pressione senza momento flettente, il che può sfruttare appieno la resistenza del materiale. Forme comuni dell'asse dell'arco: linea ad arco, parabola quadratica, catenaria.

Selezione dell'altezza della volta e del piede dell'arco della nervatura dell'arco: In base alla variazione dell'altezza della nervatura dell'arco, può essere divisa in nervatura dell'arco ad altezza uguale e nervatura dell'arco ad altezza variabile. Quando la campata è grande, la nervatura dell'arco ad altezza variabile viene utilizzata per adattarsi alla distribuzione della forza interna della nervatura dell'arco e risparmiare la quantità di ingegneria.

La spinta dell'arco a tirante viene digerita dal sistema interno, che è adatto per il ponte ad arco rigido a lunga campata. L'arco Roser con arco rigido e trave rigida è adatto per il ponte ferroviario per impieghi gravosi; L'arco Rangel con trave rigida e arco flessibile è adatto per la disposizione a due piani di strade e ferrovie.

Il pannello del ponte può essere composto da lastra micro-flessione prefabbricata, strato di riempimento in calcestruzzo gettato in opera, pavimentazione del ponte, ecc., oppure può essere composto da lastra cava prefabbricata, strato di calcestruzzo gettato in opera e pavimentazione del ponte.

• Convenienza: I ponti ad arco in acciaio possono essere convenienti sia in termini di costruzione che di manutenzione.
• Versatilità e adattabilità: I ponti ad arco in acciaio offrono versatilità in termini di progettazione e adattabilità a diverse condizioni del sito. Possono essere personalizzati per accogliere varie larghezze di carreggiata, esigenze pedonali o requisiti specifici del progetto. I ponti ad arco in acciaio possono anche essere costruiti con diversi profili ad arco, consentendo flessibilità di progettazione e ottimizzazione delle prestazioni strutturali.

• Forma dell'arco: La caratteristica più importante dei ponti ad arco in acciaio è il loro design a forma di arco.
• Impalcato e carreggiata: L'impalcato del ponte è la superficie che trasporta il carico di veicoli, pedoni e altro traffico.
• Lunghezza della campata: I ponti ad arco in acciaio possono essere progettati per coprire varie lunghezze, che vanno da campate corte a lunghe.